¿Cómo conectar un sensor industrial de 24 V a un pin Raspberry Pi de entrada de 3,3 V?

Estoy tratando de evitar los divisores de voltaje y la construcción de PCB.

Luego, optaría por un relé y una fuente de alimentación de 3,3 V, como se muestra en el siguiente esquema.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Al hacerlo, obtendrá efectivamente 3,3 V en su pin de entrada solo cuando la salida del sensor sea alta.

Ahora que mencionaste que este es un entorno industrial , usaría un relé industrial, como por ejemplo, este .

Nota: El esquema solo pretende dar una descripción general de lo que se debe hacer. Si está buscando limitar el consumo de energía, sería mejor un MOSFET o un optoaislador, como lo sugiere Ratchet Freak. Estas soluciones también permiten una conmutación más rápida.

Sin embargo , aunque otras soluciones proporcionan capacidades de conmutación más rápidas que los circuitos propuestos, he visto que se utilizan relés Omron para detectar piezas móviles en algunas de las líneas de montaje más rápidas de Europa que producen más de 2000 piezas por minuto.

Como sugiere la otra respuesta de Michael, es posible que deba:

proporcione el acondicionamiento de señal necesario externo a su placa MCU.

En la hoja de datos en línea de su sensor, las salidas se describen de la siguiente manera:

Una salida PNP de un sensor significa que la salida tendrá un elemento de interruptor activo que atraerá la señal de salida hacia el voltaje de suministro cuando esté en el estado lógico "alto". Cuando esté en el otro estado, la salida del interruptor activo se apagará y la salida se convertirá en un circuito abierto o se reducirá pasivamente a través de alguna resistencia interna. (En mi experiencia, es típico que la salida no tenga ninguna resistencia pulldown interna y depende de la aplicación del usuario proporcionar los circuitos requeridos).

Necesitará algunos circuitos de interfaz para poder conectar esto a sus entradas de MCU. Hay varias opciones para hacerlo:

1. Divisor de voltaje de dos resistencias desde la salida a GND para dividir la salida alta activa del sensor de 22V -> 24V hasta ~ 3V.
2. Use un transistor NPN con una resistencia desde su base hasta la salida del sensor. Emisor conectado a GND y colector a entrada de MCU y resistencia pullup a tensión de alimentación de MCU.
3. Una resistencia desde la salida del sensor hasta la entrada del ánodo de un optoacoplador. Cátodo de optoacoplador a GND.

Tenga en cuenta que la placa MCU que está utilizando no está diseñada directamente para su uso en una aplicación de tipo industrial y, como tal, no viene con entradas acondicionadas para salidas típicas de dispositivos industriales. Si estuviera utilizando un dispositivo comercial como un pequeño PLC (controlador lógico programable), tendría entradas que podrían interactuar directamente con la salida del sensor con solo cables. En su caso, deberá proporcionar el acondicionamiento de señal necesario externo a su placa MCU. Además de las opciones de interfaz de señal que describí anteriormente, su circuito también tendrá que lidiar con la protección de las entradas de MCU contra ESD y la posible diferencia de voltaje de modo común en los niveles de GND entre la ubicación de MCU y la ubicación del sensor si están conectados muy lejos.